Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

1. Описание схемотехнического решения………………………………………..….5

   1. Функциональная схема системы автоматического управления движением стрелы экскаватора…………………………………………………………….6

2. Выбор элементов локальной системы автоматики и расчет их передаточных функций……………………………………………………………………………..7

2.1 Выбор микропроцессора………………………………………………………...7

2.2. Выбор рычага управления……………………………………………………...8

2.3. Выбор электромагнитного клапана……………………………………………9

2.4. Выбор силового агрегата……………………………………………………...10

2.5 Выбор датчика давления……………………………………………………….10

3. Расчет системы на устойчивость. Расчет передаточной функции системы. Проведение z– преобразований………………………………………………….13

4. Деление системы на изменяемую и неизменяемую части. Построение ЛАЧХ неизменяемой части. Анализ полученной ЛАЧХ………………………………14

5. Построение желаемых ЛАЧХ и ФЧХ. Анализ желаемой ФЧХ………………..18

6. Построение ЛАЧХ корректирующего устройства. Выбор корректирующего устройства. Установление корректирующего устройства в систему…...…………25

Заключение………………………………………………………………………...31

Список литературы……………………………..…………………………………32

Введение

Повышение эффективности одноковшовых экскаваторов с гидравлическим приводом возможно при ускорении хода операций, сокращении времени рабочего цикла, улучшения использования мощности.

Проблема повышения производительности машины решается передачей части функций машиниста системам управления, а при полной автоматизации цикла рабочих операций экскаватора – созданием универсальной системы управления для экскаватора-робота.

В качестве отдельных автоматизированных функций чаще всего встречаются наиболее важные технологические операции копания, планировки поверхности забоя под заданную отметку и транспортные операции.

Системы автоматики могут управлять рациональной организацией потоков мощности к исполнительным механизмам.

Сложность задач управления и комплексный характер автоматизации привели к созданию интегрированных систем сбора и обработки информации о рабочих параметрах для гидравлических экскаваторов на базе микропроцессорной техники.

Рассматриваемая САУ имеет следующие технические характеристики: [8, стр,283]

Допустимые колебания напряжения сети, %…………………………………0,10.15

Напряжение питающей цепи, В……………………………………………………...12

Сопротивление электрической цепи R, Ом……………………………………….2500

Номинальный коэффициент преобразования……………………………………1,805

Рабочий ток I, мА….……………………………………………………………….0 – 5

Объем ковша, м²……………………………………………………………………...1,5

Высота разгрузки, мм …………………………………………….……………….2750

Вылет кромки ковша, мм …………………….…………………………………….900

Ширина режущей кромки ковша, мм…..………………ширина следа машины+100

Максимальный угол запрокидывания ковша, град………………………не менее 40

Угол разгрузки ковша при максимальном подъеме, град………………..не менее50

Разность между max. иmin. углом запрокидывания ковша, град………не менее15

1 ОПИСАНИЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ

1. Функциональная схема системы автоматического управления движением стрелы экскаватора

Система автоматического управления движением стрелы экскаватора состоит из следующих элементов:

1. микропроцессора, выполняющего функции задатчика, сравнивающего устройства, корректирующего устройства,

2. рычага управления,

3. электромагнитного клапана,

4. силового агрегата,

5. датчика давления.

Сигнал с силового агрегата о состоянии системы управления в данный момент времени поступает на микропроцессор. В это же время на микропроцессор поступает сигнал с э.м.к., а также с датчика давления. Сигнал о состоянии системы обрабатывается микропроцессором и выводится на дисплей машиниста. Анализируя состояние системы и наличие ошибок, машинист корректирует положение рабочей части рычагом управления. Сигнал с рычага управления через электромагнитный клапан поступает на силовой агрегат.

Функциональная схема САУ движением стрелы экскаватора представлена

на рисунке 1.

Целью исследуемой системы является повышение автоматизации управления экскаватором.

МП

РУ

ЭМК

СА

U_y

K_p

K_k

K_c

Д Д

K_d

МП – микропроцессор;

РУ – рычаг управления;

ЭМК – электромагнитный клапан;

СА – силовой агрегат;

Д Д – датчик давления;

Рисунок 1- Функциональная схема системы автоматического управления движением стрелы экскаватора

2 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И РАСЧЕТ ИХ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ